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地震作用下土石坝单元失效概率研究
1
作者
李泽
陆志明
+2 位作者
张小艳
彭普
郭兴
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025年第2期134-143,共10页
土石坝的失稳与众多随机参数相关,传统的稳定性分析方法通常忽略了库水位、土体抗剪强度和地震的随机性对土石坝的影响。为了全面分析土石坝的失效概率和破坏模式,以某抽水蓄能电站土石坝为对象,结合拟静力法、塑性极限分析法、有限元...
土石坝的失稳与众多随机参数相关,传统的稳定性分析方法通常忽略了库水位、土体抗剪强度和地震的随机性对土石坝的影响。为了全面分析土石坝的失效概率和破坏模式,以某抽水蓄能电站土石坝为对象,结合拟静力法、塑性极限分析法、有限元离散思想、随机规划理论和蒙特卡洛模拟法,提出了一种考虑土体抗剪强度参数变异性的土石坝可靠度分析新算法。基于单元失效概率理论,计算了坝体不同部位的失效概率,从而全面评估土石坝的可靠度。结果表明:对坝坡下游进行抗滑桩支护后,在正常蓄水位和地震工况下的土石坝失效概率分别降低了1.90%和17.56%,表明抗滑桩在地震作用下具有明显的加固效果;相较于传统方法(有限单元法和毕肖普法),新算法计算得到的安全系数平均相对误差仅为3.32%,且计算效率提高了98.31%,表明该算法能够精确、高效地预测土石坝的失效概率和失效区域,为工程设计和安全评估提供了可靠的工具。
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关键词
土石坝
稳定性分析
单元失效概率
地震作用
拟静力法
蒙特卡洛模拟法
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职称材料
随机库水位作用下病险土石坝的失效概率研究
被引量:
6
2
作者
李泽
彭普
+1 位作者
张小艳
谭志华
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第12期135-143,149,共10页
我国现有3万多座病险土石坝,由于长期服役病险土石坝坝体材料的力学性能严重衰减、抗渗性能不能满足要求,存在较大的溃坝风险。病险土石坝的稳定性是一个与坝体材料抗剪强度和库水位相关的不确定性问题,传统的土石坝可靠度分析方法未全...
我国现有3万多座病险土石坝,由于长期服役病险土石坝坝体材料的力学性能严重衰减、抗渗性能不能满足要求,存在较大的溃坝风险。病险土石坝的稳定性是一个与坝体材料抗剪强度和库水位相关的不确定性问题,传统的土石坝可靠度分析方法未全面考虑病险土石坝诸多不确定性因素,导致得到的失效概率与理论预期不相符。本文将上限定理、有限元离散技术、数学规划理论和蒙特卡洛方法结合起来,同时将病险土石坝坝体材料的抗剪强度参数和上游库水位作为随机变量,建立了病险土石坝可靠度分析的上限法随机规划模型,并编制了相应的计算程序。对云南某病险土石坝进行了计算分析,获得了设计工况和长期服役工况下土石坝失效概率随库水位的变化规律,研究成果为该病险土石坝的治理提供了理论依据。
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关键词
土石坝
可靠度
随机库水位
上限法
失效概率
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职称材料
基坑稳定性的塑性极限分析上限法研究
被引量:
6
3
作者
李泽
胡政
+1 位作者
彭普
刘毅
《水资源与水工程学报》
CSCD
2019年第3期230-236,共7页
基坑稳定性验算是基坑支护设计中的一项重要内容,将极限分析上限理论、有限元离散思想和数学规划方法结合起来研究基坑的稳定性。首先将基坑土体用三角形有限单元离散,然后根据上限定理构建同时满足公共边速度不连续条件、单元塑性流动...
基坑稳定性验算是基坑支护设计中的一项重要内容,将极限分析上限理论、有限元离散思想和数学规划方法结合起来研究基坑的稳定性。首先将基坑土体用三角形有限单元离散,然后根据上限定理构建同时满足公共边速度不连续条件、单元塑性流动约束条件和单元速度边界条件的机动许可速度场,并由内、外功率相等条件建立目标函数,构建基坑稳定性分析的上限法数学规划模型,通过对模型的优化求解,得到基坑整体稳定性分析的极限荷载(或安全系数)上限解及相应的破坏机构,最后分析了土体抗剪参数、支护结构嵌固深度及基坑开挖深度等因素对基坑整体稳定性的影响规律。
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关键词
基坑稳定性
上限法
有限元离散
数学规划理论
安全系数
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职称材料
滇池流域生态补偿研究
被引量:
2
4
作者
彭普
代启亮
《安徽农业科学》
CAS
2019年第4期79-80,94,共3页
流域水质、水量对生态环境和社会经济效益的影响,以及如何协调好保护和发展的关系是决策者及公民普遍关注的问题。通过对滇池流域的调研得出影响滇池流域水质、水量的主要原因有内源污染、工业污染、生活污水排放、农业面源污染等,而导...
流域水质、水量对生态环境和社会经济效益的影响,以及如何协调好保护和发展的关系是决策者及公民普遍关注的问题。通过对滇池流域的调研得出影响滇池流域水质、水量的主要原因有内源污染、工业污染、生活污水排放、农业面源污染等,而导致这一系列原因很大程度在于没有建立完善的生态补偿机制,即对损害(或保护)资源的行为进行收费(或补偿)。基于此在以往生态补偿的基础上提出了一种新的补偿标准。
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关键词
生态补偿机制
污染
滇池
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职称材料
基于安全性和经济性多目标优化的岩质边坡锚固计算方法
5
作者
彭普
李泽
+3 位作者
张小艳
胡政
陈瑜
刘诚
《水资源与水工程学报》
CSCD
2020年第3期220-227,共8页
以节理岩质边坡为研究对象,基于塑性力学的极值理论,将滑动面的安全系数和锚固造价共同作为目标函数,将锚固力方向、锚杆长度、结构面的剪力和法向力作为决策变量,结合岩块的平衡方程约束条件、结构面的屈服条件和锚杆的附加约束条件,...
以节理岩质边坡为研究对象,基于塑性力学的极值理论,将滑动面的安全系数和锚固造价共同作为目标函数,将锚固力方向、锚杆长度、结构面的剪力和法向力作为决策变量,结合岩块的平衡方程约束条件、结构面的屈服条件和锚杆的附加约束条件,建立安全性和经济性多目标的岩质边坡锚固非线性数学规划模型,最后采用线性加权和法求解多目标规划模型得到安全系数、锚固造价的最优值以及最优锚固角,该方法具有概念明确、计算精度高等特点。
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关键词
岩质边坡
锚固计算
多目标优化
安全性
经济性
安全系数
非线性数学规划模型
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职称材料
基于拟动力下限法的地震作用下岩质边坡稳定性分析
被引量:
5
6
作者
刘诚
刘文连
+1 位作者
彭普
许汉华
《水电能源科学》
北大核心
2022年第4期129-132,103,共5页
鉴于拟动力法可考虑地震波在岩质边坡中传播的时间效应,在地震作用下对块体进行稳定计算具有优势,将岩质边坡离散成块体单元,将地震波假设为简谐波,利用拟动力法原理计算块体单元的地震惯性力,分析地震作用下块体的受力情况,根据下限法...
鉴于拟动力法可考虑地震波在岩质边坡中传播的时间效应,在地震作用下对块体进行稳定计算具有优势,将岩质边坡离散成块体单元,将地震波假设为简谐波,利用拟动力法原理计算块体单元的地震惯性力,分析地震作用下块体的受力情况,根据下限法原理建立目标方程、建立地震作用下岩块的动力平衡方程和结构面的屈服条件,从而构建基于拟动力下限法的地震力作用下岩质边坡稳定性的函数规划模型,并使用系列二次规划算法循环求解模型,获得地震作用下岩质边坡稳定性安全系数与时间的关系曲线。结果表明,本文方法合理有效,可供参考。
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关键词
岩质边坡
地震作用
拟动力法
安全系数
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职称材料
题名
地震作用下土石坝单元失效概率研究
1
作者
李泽
陆志明
张小艳
彭普
郭兴
机构
昆明理工大学建筑工程学院
昆明理工大学电力工程学院
云南农业大学水利学院
中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司
出处
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025年第2期134-143,共10页
基金
国家自然科学基金项目(12262016、12162018、12462037)。
文摘
土石坝的失稳与众多随机参数相关,传统的稳定性分析方法通常忽略了库水位、土体抗剪强度和地震的随机性对土石坝的影响。为了全面分析土石坝的失效概率和破坏模式,以某抽水蓄能电站土石坝为对象,结合拟静力法、塑性极限分析法、有限元离散思想、随机规划理论和蒙特卡洛模拟法,提出了一种考虑土体抗剪强度参数变异性的土石坝可靠度分析新算法。基于单元失效概率理论,计算了坝体不同部位的失效概率,从而全面评估土石坝的可靠度。结果表明:对坝坡下游进行抗滑桩支护后,在正常蓄水位和地震工况下的土石坝失效概率分别降低了1.90%和17.56%,表明抗滑桩在地震作用下具有明显的加固效果;相较于传统方法(有限单元法和毕肖普法),新算法计算得到的安全系数平均相对误差仅为3.32%,且计算效率提高了98.31%,表明该算法能够精确、高效地预测土石坝的失效概率和失效区域,为工程设计和安全评估提供了可靠的工具。
关键词
土石坝
稳定性分析
单元失效概率
地震作用
拟静力法
蒙特卡洛模拟法
Keywords
earth-rock dam
stability analysis
unit failure probability
earthquake action
pseudo-static method
Monte Carlo simulation
分类号
TV698.23 [水利工程—水利水电工程]
TU433 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
随机库水位作用下病险土石坝的失效概率研究
被引量:
6
2
作者
李泽
彭普
张小艳
谭志华
机构
昆明理工大学建筑工程学院
昆明理工大学电力工程学院
云南省水利水电勘测设计研究院
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第12期135-143,149,共10页
基金
国家自然科学基金项目(12162018)
昆明理工大学引进人才科研启动基金项目(KKSY201904006)。
文摘
我国现有3万多座病险土石坝,由于长期服役病险土石坝坝体材料的力学性能严重衰减、抗渗性能不能满足要求,存在较大的溃坝风险。病险土石坝的稳定性是一个与坝体材料抗剪强度和库水位相关的不确定性问题,传统的土石坝可靠度分析方法未全面考虑病险土石坝诸多不确定性因素,导致得到的失效概率与理论预期不相符。本文将上限定理、有限元离散技术、数学规划理论和蒙特卡洛方法结合起来,同时将病险土石坝坝体材料的抗剪强度参数和上游库水位作为随机变量,建立了病险土石坝可靠度分析的上限法随机规划模型,并编制了相应的计算程序。对云南某病险土石坝进行了计算分析,获得了设计工况和长期服役工况下土石坝失效概率随库水位的变化规律,研究成果为该病险土石坝的治理提供了理论依据。
关键词
土石坝
可靠度
随机库水位
上限法
失效概率
Keywords
earth-rock dam
reliability
random reservoir water level
upper bound method
failure probability
分类号
TU433 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基坑稳定性的塑性极限分析上限法研究
被引量:
6
3
作者
李泽
胡政
彭普
刘毅
机构
昆明理工大学建筑工程学院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
2019年第3期230-236,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51564026)
文摘
基坑稳定性验算是基坑支护设计中的一项重要内容,将极限分析上限理论、有限元离散思想和数学规划方法结合起来研究基坑的稳定性。首先将基坑土体用三角形有限单元离散,然后根据上限定理构建同时满足公共边速度不连续条件、单元塑性流动约束条件和单元速度边界条件的机动许可速度场,并由内、外功率相等条件建立目标函数,构建基坑稳定性分析的上限法数学规划模型,通过对模型的优化求解,得到基坑整体稳定性分析的极限荷载(或安全系数)上限解及相应的破坏机构,最后分析了土体抗剪参数、支护结构嵌固深度及基坑开挖深度等因素对基坑整体稳定性的影响规律。
关键词
基坑稳定性
上限法
有限元离散
数学规划理论
安全系数
Keywords
excavation stability
upper bound method
finite element discretization
mathematical programming theorem
safety factor
分类号
TV551.4 [水利工程—水利水电工程]
TU753 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
滇池流域生态补偿研究
被引量:
2
4
作者
彭普
代启亮
机构
昆明理工大学建筑工程学院
云南农业大学水利学院
出处
《安徽农业科学》
CAS
2019年第4期79-80,94,共3页
基金
云南省教育厅科学研究基金项目(2017ZZX039)
文摘
流域水质、水量对生态环境和社会经济效益的影响,以及如何协调好保护和发展的关系是决策者及公民普遍关注的问题。通过对滇池流域的调研得出影响滇池流域水质、水量的主要原因有内源污染、工业污染、生活污水排放、农业面源污染等,而导致这一系列原因很大程度在于没有建立完善的生态补偿机制,即对损害(或保护)资源的行为进行收费(或补偿)。基于此在以往生态补偿的基础上提出了一种新的补偿标准。
关键词
生态补偿机制
污染
滇池
Keywords
Ecological compensation mechanism
Pollution
Dianchi Lake
分类号
S181.4 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
题名
基于安全性和经济性多目标优化的岩质边坡锚固计算方法
5
作者
彭普
李泽
张小艳
胡政
陈瑜
刘诚
机构
昆明理工大学建筑工程学院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
2020年第3期220-227,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51564026)
昆明理工大学人才培养项目(KKSY201904006)。
文摘
以节理岩质边坡为研究对象,基于塑性力学的极值理论,将滑动面的安全系数和锚固造价共同作为目标函数,将锚固力方向、锚杆长度、结构面的剪力和法向力作为决策变量,结合岩块的平衡方程约束条件、结构面的屈服条件和锚杆的附加约束条件,建立安全性和经济性多目标的岩质边坡锚固非线性数学规划模型,最后采用线性加权和法求解多目标规划模型得到安全系数、锚固造价的最优值以及最优锚固角,该方法具有概念明确、计算精度高等特点。
关键词
岩质边坡
锚固计算
多目标优化
安全性
经济性
安全系数
非线性数学规划模型
Keywords
rock slope
anchoring calculation
multi-objective optimization
safety
economy
safety coefficient
nonlinear mathematical programming model
分类号
TV223.3 [水利工程—水工结构工程]
U213.158 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于拟动力下限法的地震作用下岩质边坡稳定性分析
被引量:
5
6
作者
刘诚
刘文连
彭普
许汉华
机构
昆明理工大学建筑工程学院
中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司
出处
《水电能源科学》
北大核心
2022年第4期129-132,103,共5页
基金
国家自然科学基金项目(12162018)
昆明理工大学引进人才科研启动基金项目(KKSY201904006)。
文摘
鉴于拟动力法可考虑地震波在岩质边坡中传播的时间效应,在地震作用下对块体进行稳定计算具有优势,将岩质边坡离散成块体单元,将地震波假设为简谐波,利用拟动力法原理计算块体单元的地震惯性力,分析地震作用下块体的受力情况,根据下限法原理建立目标方程、建立地震作用下岩块的动力平衡方程和结构面的屈服条件,从而构建基于拟动力下限法的地震力作用下岩质边坡稳定性的函数规划模型,并使用系列二次规划算法循环求解模型,获得地震作用下岩质边坡稳定性安全系数与时间的关系曲线。结果表明,本文方法合理有效,可供参考。
关键词
岩质边坡
地震作用
拟动力法
安全系数
Keywords
rock slope
earthquake action
pseudo-dynamic method
safety factor
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
TV223 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地震作用下土石坝单元失效概率研究
李泽
陆志明
张小艳
彭普
郭兴
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
随机库水位作用下病险土石坝的失效概率研究
李泽
彭普
张小艳
谭志华
《中国农村水利水电》
北大核心
2021
6
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职称材料
3
基坑稳定性的塑性极限分析上限法研究
李泽
胡政
彭普
刘毅
《水资源与水工程学报》
CSCD
2019
6
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职称材料
4
滇池流域生态补偿研究
彭普
代启亮
《安徽农业科学》
CAS
2019
2
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职称材料
5
基于安全性和经济性多目标优化的岩质边坡锚固计算方法
彭普
李泽
张小艳
胡政
陈瑜
刘诚
《水资源与水工程学报》
CSCD
2020
0
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职称材料
6
基于拟动力下限法的地震作用下岩质边坡稳定性分析
刘诚
刘文连
彭普
许汉华
《水电能源科学》
北大核心
2022
5
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职称材料
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